專利名稱：用于芯片模塊的芯片載體及芯片模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有襯底及排列在襯底上的連接引線的芯片載體(carrier)，其中連接引線被設(shè)計(jì)成類似于條狀并在襯底上平行延伸。此外，本發(fā)明涉及使用該芯片載體制造的芯片模塊以及制造這種芯片模塊的方法。
背景技術(shù)：
通常使用芯片載體來制造芯片模塊，該芯片載體的表面設(shè)有用以與芯片上凸出的接觸金屬化相連的印刷電路結(jié)構(gòu)。使用蝕刻工藝中制造的印刷電路結(jié)構(gòu)確實(shí)能使任何想要的印刷電路結(jié)構(gòu)成為可能，尤其是那些具有復(fù)雜設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。然而，即使常規(guī)芯片載體的提供或制造，哪怕是與芯片模塊制造用芯片的實(shí)際接觸工藝無關(guān)，也需要復(fù)雜且相應(yīng)昂貴的工序。使用蝕刻技術(shù)需要用于襯底的載體層的適當(dāng)結(jié)構(gòu)，在使用光刻工藝來限定印刷電路結(jié)構(gòu)時(shí)，除了所謂的蝕刻阻擋層以外，該結(jié)構(gòu)還必須設(shè)有漆(lacquer)涂層。
從DE 195 41 039 A1知道一種具有芯片載體的芯片模塊，其中在絕緣層上形成的連接引線具有條狀設(shè)計(jì)并在襯底的絕緣層上相互平行地延伸，它們都分別分配給芯片的凸出接觸金屬化。為了制造這種公知的芯片模塊，在一連續(xù)襯底載體上排列芯片載體的各襯底，此連續(xù)襯底載體經(jīng)由在襯底載體上連續(xù)延伸的連接引線與各襯底相連。在此公知方法中，僅使用薄膜狀襯底載體使連接引線與襯底相連。

發(fā)明內(nèi)容
從公知的現(xiàn)有技術(shù)著手，本發(fā)明的目的在于提供一種用于芯片模塊的芯片載體或一種相對(duì)于公知的芯片模塊表現(xiàn)出設(shè)計(jì)特別簡(jiǎn)單的芯片模塊的制造方法，因而使特別節(jié)約成本的制造成為可能。
使用具有如權(quán)利要求1所述特征的芯片載體來實(shí)現(xiàn)該目的。
在依據(jù)本發(fā)明的芯片載體中，連接引線由置于襯底上的導(dǎo)電連接導(dǎo)線束構(gòu)成，襯底由載體膜形成。
把連接引線設(shè)計(jì)成與載體膜完全無關(guān)的連接導(dǎo)線束，使得可不必以昂貴的蝕刻技術(shù)為基礎(chǔ)來制造連接引線。因此，依據(jù)本發(fā)明的芯片載體由載體膜與連接導(dǎo)線束(strand)(它們都代表初始狀態(tài)下的獨(dú)立元件)的組合構(gòu)成，從而制造芯片載體不需要例如使用蝕刻工藝等特殊的技術(shù)，而只需由載體膜直接形成襯底的簡(jiǎn)單連接或接合工藝。把襯底用作載體膜還使襯底具有特別平坦的設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，與連接導(dǎo)線束相對(duì)的載體膜一側(cè)設(shè)有至少一個(gè)附加的導(dǎo)電導(dǎo)線束，其中絕緣載體膜設(shè)置在一面的連接導(dǎo)線束與另一面的附加導(dǎo)電導(dǎo)線束之間，從而形成中間層。
在連接導(dǎo)線束與芯片接觸后，在載體膜的相對(duì)側(cè)添加此至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)線束形成一電容器結(jié)構(gòu)，它設(shè)置成與芯片并聯(lián)。恰恰在收發(fā)器的技術(shù)領(lǐng)域中，芯片模塊的這一特殊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了特殊的優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)連接導(dǎo)線束與線圈單元接觸時(shí)，可明顯地增加通過把芯片與線圈單元組合而形成的收發(fā)器單元的范圍。
尤其是，對(duì)于使用芯片載體的芯片模塊的自動(dòng)制造，已證明有利的是至少部分地給連接導(dǎo)線束提供用以與芯片的接觸金屬化接觸的連接材料涂層，從而在提供襯底后可使芯片直接接觸連接導(dǎo)線束，而無須任何附加的中間步驟。此連接材料涂層可由連接焊接涂層或?qū)щ娬澈蟿┩繉拥葮?gòu)成。
通過至少部分地給連接導(dǎo)線束提供用以與芯片的凸出接觸金屬化接觸的接觸金屬化，使得可獲得極其高的質(zhì)量，即可靠的連接，尤其是通過接觸金屬化所提高的連接導(dǎo)線束的表面質(zhì)量。當(dāng)然，可使用由銅或銅合金制成的連接導(dǎo)線束來形成與芯片的接觸金屬化的直接連接，尤其是在芯片的接觸金屬化示出具有相應(yīng)低熔點(diǎn)的鉛/錫合金或類似合金。
如果芯片載體的連接導(dǎo)線束與線圈單元的端子相連，則可把芯片載體用作制造收發(fā)器的基本單元，其中僅需要增強(qiáng)該基本單元與芯片的接觸。
如上所述，根據(jù)上述芯片模塊，還可提供一種收發(fā)器模塊，其中依據(jù)本發(fā)明，與芯片的接觸金屬化接觸的連接導(dǎo)線束與線圈單元的端子相連。
在依據(jù)本發(fā)明的芯片模塊中，芯片的接觸金屬化與芯片載體的連接導(dǎo)線束的頂面接觸。除了可以簡(jiǎn)單地倒裝片接觸來制造芯片模塊以外，該芯片模塊結(jié)構(gòu)還提供了可進(jìn)一步應(yīng)用與連接導(dǎo)線束相對(duì)的襯底一側(cè)的優(yōu)點(diǎn)。
如果與芯片的接觸金屬化接觸的連接導(dǎo)線束另外還與線圈單元的端子相連，則獲得了具有相當(dāng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的收發(fā)器模塊。
依據(jù)本發(fā)明的制造芯片模塊的方法包含以下步驟-把至少兩個(gè)導(dǎo)電連接導(dǎo)線束加到載體膜的一側(cè)，從而這些連接導(dǎo)線束在載體膜上平行延伸，以及-使芯片的接觸金屬化與連接導(dǎo)線束接觸，從而芯片的接觸金屬化與各連接導(dǎo)線束相連。
如在開始描述依據(jù)本發(fā)明的芯片模塊的結(jié)構(gòu)時(shí)已強(qiáng)調(diào)的，該制造工藝的特征在于，由于可通過連接導(dǎo)線束與載體膜的簡(jiǎn)單組合來實(shí)現(xiàn)設(shè)有連接引線的襯底這一事實(shí)，所以可以最低數(shù)目的步驟和依據(jù)本發(fā)明的接觸類型使得簡(jiǎn)單的倒裝片接觸成為可能。
如果連接導(dǎo)線束在與芯片接觸前與線圈單元接觸，則制造工藝的第一部分(它也可與隨后的接觸芯片無關(guān)地執(zhí)行)產(chǎn)生了具有芯片載體形式的中間產(chǎn)品，該產(chǎn)品可直接用于制造收發(fā)器單元。
如果連接導(dǎo)線束連續(xù)地加到載體膜，則可實(shí)現(xiàn)依據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)特別實(shí)用的變化，從而使連接導(dǎo)線束和載體膜成為連續(xù)導(dǎo)線束，并使它們?cè)诮佑|區(qū)連續(xù)相向移動(dòng)，從而產(chǎn)生粘合。
如果在形成與連接導(dǎo)線束的接觸區(qū)前，在載體膜的限定距離處設(shè)置窗口孔，從而通過連接導(dǎo)線束覆蓋隨后形成的接觸區(qū)中的窗口孔，同時(shí)形成穴狀接觸插孔，也可制造芯片模塊，而不影響連續(xù)的工藝，其中芯片的接觸金屬化與連接導(dǎo)線束的底面接觸，且芯片本身位于與連接導(dǎo)線束相對(duì)的載體膜一側(cè)。
因此，此方法的變形使得制造特別平坦或薄的芯片模塊成為可能。
在另一個(gè)方法變形中，通過把至少一個(gè)附加的導(dǎo)電背導(dǎo)線束(counter-strand)置于與待加上連接導(dǎo)線束的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)，可制造具有電容器結(jié)構(gòu)的芯片模塊。該工藝可在把連接導(dǎo)線束加到載體膜之前或之后進(jìn)行。
通過在層疊工藝中把連接導(dǎo)線束和/或至少一個(gè)背導(dǎo)線束加到載體膜上，使得實(shí)現(xiàn)該方法的一個(gè)特別容易因而節(jié)約成本的方式成為可能。
此外，在此連接中，有利的是使用熱熔性涂層在連接導(dǎo)線束和/或至少一個(gè)背導(dǎo)線束與載體膜之間形成粘合。
附圖概述以下將根據(jù)附圖更詳細(xì)地說明芯片模塊的一個(gè)實(shí)施例極制造該芯片模塊的方法的一個(gè)變形。圖中

圖1是用于制造芯片模塊的芯片載體的俯視圖；圖2是圖1所示的芯片載體，一芯片與其接觸而形成芯片模塊；
圖3是芯片模塊的第一實(shí)施例的剖面圖；圖4是芯片模塊的第二實(shí)施例的剖面圖；圖5是芯片模塊的第三實(shí)施例的剖面圖；圖6是圖5所示芯片模塊的襯底的電學(xué)等效電路圖；圖7是用于執(zhí)行芯片模塊制造方法的變形的器件的示意圖。
本發(fā)明的較佳實(shí)施方式圖1示出具有載體膜11和加到載體膜11一側(cè)的連接導(dǎo)線束12和13的芯片載體導(dǎo)線束10的剖面的俯視圖。
圖2示出圖1所示的芯片載體導(dǎo)線束10，在芯片載體導(dǎo)線束10上有許多隔開的芯片14與其接觸。如圖2所示，具有其接觸金屬化(在技術(shù)用語中也叫做“凸塊(bump)”)的芯片14在倒裝片技術(shù)中以這樣的方式與連接導(dǎo)線束12、13接觸，從而以導(dǎo)電的方式把一凸塊15或16分配給連接導(dǎo)線束12、13。
如圖2中的分隔線17所示，在芯片14與芯片載體導(dǎo)線束10接觸后，通過分開貫穿芯片載體導(dǎo)線束10的切口，使芯片模塊18與固定在一起的復(fù)合芯片模塊分離。
圖3示出依據(jù)圖2中交線III-III的剖面圖。如圖所示，以倒裝片技術(shù)，使芯片14與沿分隔線17和芯片載體導(dǎo)線束10分離的芯片載體19的連接導(dǎo)線束12、13上的凸塊15、16接觸。在此情況下，形成芯片載體19的襯底的載體膜11由聚酰亞胺樹脂薄膜(kapton)構(gòu)成，其頂面覆蓋有由所謂的E銅制成的連接導(dǎo)線束12、13。為了提高連接導(dǎo)線束12、13的表面質(zhì)量，在此情況下，后者涂敷有接觸金屬化。也可把不導(dǎo)電的材料用于芯片載體19或芯片載體導(dǎo)線束10，例如，環(huán)氧玻璃、聚酯、聚碳酸酯和聚酰亞胺，其中例如使用聚酰亞胺的載體膜11的柔性設(shè)計(jì)是有利的，尤其是在使用以下參考圖7更詳細(xì)說明的這種制造工藝時(shí)。
圖4示出芯片模塊20的變形，其中芯片14與連接導(dǎo)線束12、13的底面22接觸，這與圖3所示的芯片模塊18(其中芯片14與連接導(dǎo)線束12、13的頂面21接觸)相反。
為此，在被連接導(dǎo)線束12、13覆蓋的芯片載體28的載體膜11的區(qū)域中形成穴狀接觸插孔23、24，它們用來容納芯片14的凸塊15、16。如果經(jīng)由例如接觸金屬化適當(dāng)?shù)刂苽溥B接導(dǎo)線束12、13的表面，則可使凸塊15、16與連接導(dǎo)線束12、13直接接觸，或可執(zhí)行圖4所示的接觸工藝，其中可額外地提供分開的接合材料，例如位于連接導(dǎo)線束12、13的底面22與芯片14的凸塊15、16之間的焊接材料25等。
圖5示出芯片模塊26的另一個(gè)實(shí)施例，其中與圖3所示芯片模塊18相反，背導(dǎo)線束27射在與連接導(dǎo)線束12、13相對(duì)的載體膜11一側(cè)，以與連接導(dǎo)線束12、13相同的方式把背導(dǎo)線束27加到載體膜11，背導(dǎo)線束27可由與連接導(dǎo)線束12、13相同的材料構(gòu)成。
圖5所示的結(jié)構(gòu)通過一面的載體層11形式的絕緣中間層使相互分開的連接導(dǎo)線束12、13和另一面的背導(dǎo)線束27相對(duì)，此結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一電容器配置，其電路圖如圖6所示。依據(jù)圖6，襯底28的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了平行于芯片14排列的兩個(gè)電容器的串聯(lián)連接。
圖7示出用于制造芯片模塊的可能變形，其中尤其是圖7所示的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得制造具有連續(xù)且互連配置的圖4所示芯片模塊20成為可能。為此，圖7所示的系統(tǒng)包括有載體膜11纏繞在其上的進(jìn)給輥30，載體膜11沿箭頭31的方向展開，并在系統(tǒng)末端處的產(chǎn)品輥(product roll)32上卷起。在進(jìn)給輥30與產(chǎn)品輥32之間的區(qū)域內(nèi)是帶有卷起的連接導(dǎo)線束12或13的兩個(gè)進(jìn)給輥33和34。位于一面的進(jìn)給輥33和34與另一面的產(chǎn)品輥32之間的是層壓輥(laminating roller)35。為了制造如圖4所示具有連續(xù)的帶狀互連配置的芯片載體28或芯片模塊20，沿圖7所示的箭頭31的方向?qū)d體膜11進(jìn)行計(jì)時(shí)和推進(jìn)，其中通過沖壓裝置36以預(yù)定的時(shí)鐘速率在限定的間隔處在載體膜11中形成窗口孔，以形成圖4所示的接觸插孔23、24。在沖壓裝置36的下游，從進(jìn)給輥33、34把連接導(dǎo)線束12、13提供給載體膜11，然后使連接導(dǎo)線束12、13在接觸區(qū)38中由層壓輥35和反作用輥37形成的輥隙(roll slit)中與載體膜11接觸。因而，此接合或連接工藝的結(jié)果是，以連續(xù)的方式在層壓輥35的下游產(chǎn)生圖4剖面圖中所示的芯片載體28，并纏繞在產(chǎn)品輥32上。現(xiàn)在，可把產(chǎn)品輥32用作后續(xù)制造工藝(用于使芯片14與連接導(dǎo)線束12、13連續(xù)或定時(shí)接觸)的進(jìn)給輥，從而可連續(xù)地制造圖4所示的互連芯片模塊20。
為了隨后制造收發(fā)器單元，還可在層疊工藝后使線圈單元與連接導(dǎo)線束接觸。這里，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)線圈。可把線圈配置在分開的載體上，或者在一特別有利的變形中不使用載體，而把線圈直接加到載體膜上與連接導(dǎo)線束接觸。在此連接中，使用線盤是有利的。
權(quán)利要求
1.一種用于形成芯片模塊的芯片載體，所述芯片模塊具有襯底及設(shè)在襯底上的連接引線，其中連接引線被設(shè)計(jì)成類似于條狀且在襯底上平行延伸，其特征在于連接引線由加到襯底的導(dǎo)電連接導(dǎo)線束(12，13)構(gòu)成，襯底由載體膜(11)形成。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片載體，其特征在于在與連接導(dǎo)線束(12，13)相對(duì)的載體膜(11)一側(cè)設(shè)有至少一個(gè)附加的導(dǎo)電背導(dǎo)線束(27)，以產(chǎn)生電容，其中絕緣載體膜設(shè)為一面的連接導(dǎo)線束與另一面的背導(dǎo)線束之間的中間層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的芯片載體，其特征在于連接導(dǎo)線束(12，13)至少部分地設(shè)有用于與芯片(14)的接觸金屬化(15，16)接觸的連接材料涂層這一事實(shí)。
4.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的芯片載體，其特征在于連接導(dǎo)線束(12，13)至少部分地設(shè)有用于與芯片(14)的接觸金屬化(15，16)接觸的接觸金屬化。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的芯片載體，其特征在于連接導(dǎo)線束(12，13)與線圈單元的端子相連。
6.一種芯片模塊，具有如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的芯片載體以及芯片，所述芯片具有凸出的接觸金屬化的連接表面，其特征在于芯片(14)的接觸金屬化(15，16)與連接導(dǎo)線束(12，13)的頂面(21)接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的芯片模塊，其特征在于與芯片的接觸金屬化(15，16)接觸的連接導(dǎo)線束(12，13)與線圈單元的端子相連。
8.一種用于制造如權(quán)利要求6或7所述的芯片模塊的方法，其特征在于以下步驟-把至少兩個(gè)導(dǎo)電連接導(dǎo)線束(12，13)加到載體膜(11)的一側(cè)，從而連接導(dǎo)線束在載體表面上平行延伸，以及-使芯片(14)的接觸金屬化(15，16)與連接導(dǎo)線束接觸，從而芯片的接觸金屬化與各連接導(dǎo)線束接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的制造芯片模塊的方法，其特征在于在使連接導(dǎo)線束(12，13)與芯片(14)接觸前，連接導(dǎo)線束與線圈單元接觸。
10.如權(quán)利要求8或9所述的制造芯片模塊的方法，其特征在于把連接導(dǎo)線束(12，13)以這樣的方式連續(xù)加到載體膜(11)，從而把連接導(dǎo)線束與載體膜制備為連續(xù)導(dǎo)線束，并使它們?cè)诮佑|區(qū)(38)內(nèi)連續(xù)相向移動(dòng)，同時(shí)形成粘合。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于在形成與連接導(dǎo)線束(12，13)的接觸區(qū)(38)前，在載體膜的限定距離處設(shè)置窗口孔，從而以連接導(dǎo)線束(12，13)覆蓋隨后形成的接觸區(qū)中的窗口孔，同時(shí)形成穴狀接觸插孔(23，24)。
12.如權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在載體膜(11)的與待加上連接導(dǎo)線束(12，13)的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上涂敷至少一個(gè)附加的導(dǎo)電背導(dǎo)線束。
13.如權(quán)利要求8到12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在層壓工藝中把連接導(dǎo)線束(12，13)和/或至少一個(gè)背導(dǎo)線束(27)加到載體膜(11)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于通過施加熱熔在連接導(dǎo)線束(12，13)和/或至少一個(gè)背導(dǎo)線束(27)與載體膜(11)之間產(chǎn)生粘合。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造芯片模塊(18)的芯片載體,該芯片模塊具有襯底和設(shè)于襯底上的連接引線,其中連接引線被設(shè)計(jì)成類似于條狀且在襯底上平行延伸,連接引線由置于襯底上的導(dǎo)電連接導(dǎo)線束(12,13)構(gòu)成,襯底由載體膜(11)形成。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1360736SQ00809974
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2000年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月5日
發(fā)明者大衛(wèi)·芬恩, 曼弗雷德·里茲勒 申請(qǐng)人:大衛(wèi)·芬恩, 曼弗雷德·里茲勒